• 제목/요약/키워드: ILLUDAS

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도시유역의 유출·수질해석을 위한 ILLUDAS-NPS 모형 (ILLUDAS-NPS Model for Runoff and Water Quality Analysis in Urban Drainage)

  • 김태화;이종태
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권9호
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    • pp.791-800
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    • 2005
  • ILLUDAS-NPS 모형은 초기강우에 의한 수질항목별 오염부하량 및 농도계산을 위하여 개발하였다. 이 모형은 국내의 도시지역 유출해석에 주로 사용되는 ILLUDAS 모형에 건기 및 우기시의 수질해석 과정들을 추가한 것으로써 건기시의 경우 유량 및 수질 계산은 계수지정법을 사용하였으며, 우기시의 경우 유량 계산은 기존 ILLUDAS 모형의 알고리즘, 수질 계산은 일일 오염물 축적법과 쓸림방정식을 적용하여 계산시간별 오염물질 부하량 및 농도 등을 계산하였다. 모형의 검정을 위하여 홍제천 유역의 3개 강우사상을 대상으로 검토한 결과 총부하량, 첨두농도, 첨두농도 발생시간 등에서 전반적으로 실측치와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 이 모형에 의한 계산결과를 SWMM, STORM 등의 기존 도시유출${\cdot}$수질 모형들의 결과와 비교 검토하였는바, SWMM 모형과 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

ILLUDAS 모형을 이용한 도시유역의 유출해석 (Runoff Analysis of Urban Area Using ILLUDAS Model)

  • 박경원;황의호;이을래;채효석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.149-149
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    • 2011
  • 기후변화에 따른 영향으로 태풍 및 집중호우가 증가하고 있으며, 산업발달과 인구의 도시집중 현상이 심화됨에 따라 도시지역의 인명 및 재산 피해가 증가되고 있는 시점이다. 도시화로 인한 불투수면적의 증가는 자연유역에 비해 도달시간이 단축되고 첨두유량을 증가시키게 된다. 또한 도시지역에서 대부분의 우수량은 관거(합류식의 경우에는 하수관거)를 통해 배제되기 때문에 관거 용량 이상의 강우에 대해서는 이를 충분히 배제하지 못하여 도시홍수 피해의 가장 큰 원인으로 작용하게 된다. 즉, 도시유역의 배수시스템 능력이 부족할 경우 큰 피해를 가져올 수 있게 된다. 따라서 이러한 특징을 갖는 지역에서는 도시유출모형을 이용한 침수예측과 이에 따른 효과적인 대책 수립이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 도시유출모형 중 ILLUDAS 모형을 이용하여 2010년 9월 집중호우로 피해를 입은 굴포천 유역에 대해 내수침수모의를 실행하고 실측침수심도 자료와 비교하여 효과적인 피해 저감방안에 대해 연구하고자 하였다.

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강우조건이 ILLUDAS 모형 매개변수의 민감도에 미치는 영향 분석 (Sensitivity Analysis of ILLUDAS Model Parameters Based on Rainfall Conditions)

  • 이종태;김태화
    • 상하수도학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.748-757
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    • 2004
  • In this study, we analyzed the sensitivity of parameters which affect the result of ILLUDAS model, in the various rainfall conditions. The three basins including Namgaja, Kings creek, Gray haven were selected for this research. The rainfall conditions are considered in terms of the rainfall frequency, the duration and the distribution. In most cases, the impermeability area ratio, the sewer slope, and the sewer roughness coefficient give more significant effects on the results than others. The results show that as increasing the rainfall frequency, the sensitivity of the parameters, sewer slope and roughness coefficient are rised, while the impermeability area ratio is decreasing. And also, for the duration of rainfall, the impermeability area ratio's sensitivity shows similar tendency. In case of the rainfall distribution, the parameters of the sewer roughness and the impermeability area ratio show more sensitive in Huff distribution. Especially, The impermeability area ratio is the most sensitive parameter in Central blocking and Yen & Chow distributions respectively.

도시유역의 수질해석을 위한 ILLUDAS-NPS 모형 (ILLUDAS-NPS Model for Water Quality in Urban drainage)

  • 김태화;이종태
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.482-486
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    • 2005
  • 불투수지역의 증가에 따른 도시지역의 비점오염원 해석 및 예측은 수자원 관리측면에서 중요성이 증가하고 있다. 그러나, 실측자료의 부족, 오염물질 발생경로의 불명확, 간헐성, 강우 및 유역특성에 따라 오염부하량 및 첨두농도 등의 변화가 심하므로 인하여 연구에 어려움이 많은 실정이다. 이를 극복하기 위해서는 장기적인 자료수집과 국내실정에 맞는 모형개발이 이루어져야 할 것이다. 따라서, 본 연구에서는 초기강우에 의한 수질항목별 오염부하량 및 농도계산이 가능한 ILLUDAS-NPS 모형을 개발하였다. 본 모형은 국내의 도시지역 유출해석에 주로 사용되는 ILLUDAS 모형에 건기 및 우기시의 수질해석 과정들을 추가하여 해석되어 진다. 건기시의 경우 유량 및 수질 계산은 계수지정법을 사용하였으며, 우기시의 경우 유량계산은 기존 ILLUDAS 모형의 알고리즘을 이용하였고, 수질 계산은 일일 오염물 축적법과 쓸림방정식을 적용하여 계산시간별 오염물질 부하량 및 농도 등을 계산하였다. 모형의 검정을 위하여 홍제천 시험유역의 총 3가지 강우사상을 대상으로 검토한 결과 총부하량, 첨두농도, 첨두농도 발생시간 등에서 전반적으로 실측치와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, ILLUDAS-NPS 모형과 SWMM, STORM 등의 기존 도시유출$\cdot$수질 모형들에 의한 결과들의 비교에서 SWMM 모형과 다소의 차이는 있으나 대부분 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 추후, 합리적이고 보다 정확한 비점오염 해석을 위하여 도시지역의 건거시 오염물질의 축적율 및 초기강우에 의한 오염물질 쓸림량 등에 관한 실험 및 현장자료 축적이 필요하다.월이 긴 것으로 나타났다. 이러한 현상은 유입수가 저수지로 유입되면서 초기수위가 높은 경우에 운동량이 상대적으로 많이 소멸되기 때문으로 판단된다. 또한 탁수층의 두께도 8월 성층의 경우가 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 이는 중층의 8월 수온분포 또는 밀도분포가 상대적으로 균일하기 때문에 연직방향 이송$\cdot$확산이 많이 이루어졌기 때문으로 판단된다.이는 토성간의 침투속도 및 투수속도의 경향이 반영된 것이다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 지수적으로 감소하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $I(mm)=I_{10}{\times}1.17{\times}e^{-0.0164s(\%)}$로 나타났다. 같은 조건에서 강우량과 유거수의 관계는 $Ro_{10}(mm)=5.32e^{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10

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유역특성 변화에 따른 도시유출모형의 매개변수 민감도분석(II) -모형의 검정 및 적용- (The Sensitivity Analysis of Parameters of Urban Runoff Models due to Variations of Basin Characteristics (II) - Model Calibration and Application -)

  • 서규우;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.253-267
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    • 1998
  • 본 연구에서는 유역의 크기와 형상 및 도시화 정도가 다른 동수천유역과 무심천의 청주 시험유역, 두 곳을 대상으로 ILLUDAS 모형과 SWMM 모형을 적용한 유출특성을 바탕으로 각 매개변수의 민간도 정도를 분석하였다. 총 유출량비는 선정 매개변수 대부분 강우지속기간과 유역면적크기에 따라서 일정한 관계가 있는 것으로 분석되었으며 강우의 시간적 분포형변화에는 관계성이 약한 것으로 분석되었다. 첨두유출량비는 ILLUDAS 모형에서는 침투능과 매개변수 모두 일정한 관계성을 갖고 선형변화하는 것으로 분석되었다. 유출민감도비는 1 이하의 값을 유지하는 것으로 나타나 첨두유출량보다 총유출량에 대한 민감도 영향이 더 큰 것으로 분석되었고, SWMM 모형의 조도계수 유출민감도비는 거의 1의 값을 갖는 것으로 분석되었다. 적용모형에서 선정된 주요 매개변수에 대해 유역면적크기별, 60,120,180분 강우지속기간별과 Huff의 4분위형별로 총유출량비, 첨두유출량비, 유출민감도비를 산정하여 도시적인 방법으로 분석하였고 민감도비율 결과를 표로 제시하였다.

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제주도 화산도서에서 도시화유역 내수처리시스템 설계를 위한 유출특성분석 (A Runoff Characteristics Analysis for the Design of Interior Drainage Systems at Urbanization Catchment in the Cheju Volcanic Island)

  • 김성원
    • 한국농공학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.39-51
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    • 1999
  • This study has an object to evaluate runoff characteristics with ILLUDAS model and SWMM owing to each rainfall distribution type of Huff's quartile and each rainfall duration time of 30 ,60, 120 and 180 minutes. As a result of this study, Type-Ⅰ Extreme (TIE) rainfall distribution pattern with Huff's 2nd quartile is adequate for Cheju volcanic island . To decide optimal rain fall duration , time of concentration and critical duration should be compared and analyzed each other. In this study, 30 and 120 miniutes were suggeste to iptiaml duration time of A and B study basins. It is concluded that the magnitude of peak runoff discharge is maximum with Huff's 4th quartile, and that of total runoff volume is maximum with Huff's 4th quartile for ILLUDAS model and with Huff's 1st quartile for SWMM. As rainfall duration time increasing is increasing . Also in case of total runoff volume, volumen by SWMM is less than by ILLUDAS model as to variation ratio of total runoff volume in A and B study basin. Therefore, the resulots of this study canb e sued as basic data in determining adequate rainfoal duration time and rainfall distribution type and used for urban drainage systems analysis and design at small urbanization catchment is Cheju volcanic island.

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강우분포형태에 따른 임계지속기간의 변화 연구: 산본유역을 중심으로 (A Study on the Effects of the Type of Rainfall Distribution upon the Variation of the Critical Storm Duration : Sanbon Watershed)

  • 윤여진;정순우;전병호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.375-384
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    • 1998
  • 최근 배수시스템의 설계시 임계지속기간의 개념을 도입하여 설계홍수량을 산정하고 있다. 그러나, 임계지속기간 산정시 설계강우분포의 선정은 명확한 기준없이 임의로 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 중소규모의 도시화된 산본유역에 ILLUDAS 모형을 이용하여 다양한 강우분표형태가 임계지속기간에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 모형결과의 분석으로부터 강우분포형태(등분포, 삼각형분포, 사다리꼴분포, Huff 분포, IDF 를 이용한 중앙집중분포)는 임계지속기간 뿐만 아니라 첨두유량에도 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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유역특성 변화에 따른 도시유출모형의 매개변수 민감도분석(I) -민감도분석방법의 개발- (The Sensitivity Analysis of Parameters of Urban Runoff Models due to Variations of Basin Characteristics (I) - Development of Sensitivity Analysis Method -)

  • 서규우;조원철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.243-252
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    • 1998
  • 본 연구에서는 새로운 무차원값을 제시하여 도시유출모형의 매개변수결정을 위한 상대적인 민감도분석을 실시하여 매개변수별 민감도특성을 구명하였다. 민감도분석을 위한 무차원값으로 총유출량비,첨두유출량비, 유출민감도비, 민감도비율을 다음과 같이 개발하였다. $$ 유역면적의 크기와 강우분포형과 강우지속기간별로 각 적용단계별 총유출량비, 첨두유출량비, 유출민감도를 산정하기 위해 ILLUDAS모형과 SWMM모형의 매개변수를 선저하고 적정 적용범위를 결정하였다.

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도시유역(都市流域)의 홍수량(洪水量) 산정(算定)을 위한 도시유출모형(都市流出模型) 연구(研究) (A Comparative Study of Urban Runoff Models)

  • 원석연;윤용남
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.135-146
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    • 1993
  • 본 연구에서는 도시(都市) 배수유역(排水流域)으로부터의 홍수량(洪水量) 산정(算定)을 위해 개발된 기존(旣存)의 각종(各種) 도시유출모형(都市流出模型)을 국내(國內)의 표본유역(標本流域)에 적용하여 그 결과를 실측치(實測値)와 비교함으로써, 국내유역(國內流域)에 적절히 적용할 수 있는 모형을 제시하고자 하였다. 합리식(合理式), BRRL방법(方法), KPRRL방법(方法) 그리고 ILLUDAS모형(模型)의 4가지 방법을 표본유역(標本流域)인 휘경(徽慶) 용두(龍頭) 유수지(遊水地) 유역(流域)에 적용하여 총 10개의 실측호우(實測豪雨)에 대한 홍수량(洪水量)을 계산하였으며, 이를 유수지(遊水地)로의 유입량(流入量)과 비교하여, 첨두홍수량(尖頭洪水量), 유출용적(流出容積) 및 수문곡선(水文曲線)의 형태(形態)를 기준으로하여 각 방법별 적정성(適正性)을 판단하였다. 합리식(合理式)과 KPRRL방법(方法)은 소유역(小流域)으로 부터의 첨두홍수량(尖頭洪水量)의 산정(算定)을 위해서만 적용 가능함을 알 수 있었으며, ILLUDAS모형(模型)에 의한 결과가 실측치(實測値)에 가장 접근한 결과를 보여주었으므로 ILLUDAS모형(模型)을 국내(國內)의 도시유역(都市流域)으로부터의 홍수유출량(洪水流出量) 산정(算定)을 위한 최적모형(最適模型)으로 선정하였다.

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도시유출모형확립을 위한 ILLUDAS모형의 매개변수 민감도분석 (The Sensitivity Analysis of Parameters of ILLUDAS for Eastiblishment of Urban Runoff Model)

  • 서규우
    • 상하수도학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.91-98
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    • 1998
  • In this study, the hydrological changes due to urbanization were investigated and fundamental theory and characteristics of typical urban runoff model such as ILLUDAS was studied. Above model was applied for urbanizing Dongsucheon basin, Incheon. The main parameters (II, IA, IS) which are included in model depending on runoff results were determined, and dimensionless values such as total runoff ratio($Q_{TR}$), peak runoff ratio($Q_{PR}$), and runoff sensitivity ratio ($Q_{SR}=Q_{TR}/Q_{PR}$) were estimated in order to evaluate and compare the characteristics of model based on relative sensitivity analysis.

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